Cung cấp các chức năng chính của MAC bao gồm chức năng truy nhập, phân bổ băng thông, thiết lập và quản lý kết nối. Sự trao đổi thông tin giữa các trạm gốc BS và trạm thuê bao SS trong vùng địa lý theo các kiến trúc: Điểm – Điểm (Point to Point), Điểm – Đa điểm (Point to Multipoint) và kiến trúc kết hợp (Mesh). Nhìn chung lớp MAC 802.16 được thiết kế để hỗ trợ
độc lập đồng thời.
Lớp MAC 802.16 là lớp định hướng kết nối. Tất cả các dịch vụ không kết nối sẽ được ánh xạ đến một kết nối. Khả năng này cung cấp một cơ chế đáp ứng băng thông theo yêu cầu gán QoS các thông số lưu lượng, quá trình truyền tải và định vị tuyến dữ liệu tới các lớp con hội tụ tương ứng.
Mỗi SS có 48 bit địa chỉ MAC dựng để nhận dạng thiết bị. Trên lối vào mạng SS được gán ba kết nối quản lý theo mỗi hướng. Ba kết nối này phản ánh các yêu cầu QoS khác nhau bởi các mức quản lý khác nhau.
Kết nối đầu tiên là kết nối cơ bản được dựng để chuyển các thông điệp lớp MAC với thời gian ngắn, hay các thông điệp điều khiển vô tuyến (RLC), quảng bá dữ liệu ban đầu, yêu băng thông, ranging khởi đầu.
Kết nối thứ hai là kết nối chính (Primary) được sử dụng để chuyển các thông tin với thời gian dài hơn và có thể có độ trễ, thường là các thông điệp xác thực hay thiết lập kết nối.
a. Khuôn dạng bản tin MAC
MAC PDU là một đơn vị giao thức dữ liệu chứ bản tin trao đổi giữa MAC của BS và SS. MPDU bao gồm 3 phần: Một header MAC có độ dài cố định, header này chứa thông tin điều khiển khung, một tải có độ dài thay đổi (Frame Body) và một giá kiểm tra tuần tự khung (FCS- Frame Check Sequence) chứa 32 bit CRC.
Các loại MAC Header là: đơn vụ dữ liệu dịch vụ MSDU (MAC Service Data Unit) ở đây tải là các đoạn MAC SDU ví dụ như dữ liệu đến từ các lớp cao hơn (CS PDU), thứ 2 là Generic MAC Header (GMH), ở đây tải là các bản tin quản lý MAC hoặc các gói được đóng gói trong các MAC CS PDU, cả 2 MSPU và GMH đều được truyền trên các kết nối quản lý, thứ 3 là một BRH (Bandwidth Request Header) không có tải.
Ngoại trừ các Bandwidth Request PDU, các MAC PDU có thể chứa bản tin quản lý MAC hoặc dữ liệu lớp con hội tụ - MSDU. Với GMH và MSDU, bit HT (Header Type) luôn luôn được thiết lập là 0 (Zero) trong khi BRH
PDU có được mã hóa hay không. Có ba loại mào đầu con lớp MAC
•Phần mào đầu con quản lý cấp phép được SS dựng để chuyển đổi các nhu cầu quẩn lý băng thông tới BS.
•Phần mào đầu con phân đoạn chứa thông tin để chỉ ra sự hiện diện và định hướng trong phần tải tin của bất kỳ đoạn SDU nào.
•Phần mào đầu con đóng gói dựng để chỉ ra sự đóng gói của các SDU trong một PDU.
Hỡnh 2.17: MAC PDU b. Xây dựng MAC PDU
Chuẩn IEEE 802.16 đã lợi dụng việc kết hợp quá trình phân đoạn và đóng gói với quá trình cấp phát băng thông để tạo ra sự mềm dẻo và hiệu suất cao nhất. Chuẩn IEEE 802.16 cho phép phân đoạn và đóng gói xảy ra cùng một lúc để nâng cao hiệu suất sử dụng băng thông. Quá trình này xây dựng MDPU bao gồm các bước
•Quá trình ghép nối: nhiều MAC DPU có thể kết hợp với nhau cùng một phiên ( PDU dữ liệu, PDU yêu cầu băng thông,…) quá trình này thực hiện cả hướng lên và hướng xuống.
•Quá trình phân đoạn: quá trình này chia một MAC SDU có kích thước lớn thành nhiều MAC PDU có kích thước hợp lý. Quá trình này sử dụng cho các gói tin lớn và nó có thể thức hiện cả hai hướng, hướng lên và hướng xuống.
•Quá trình đóng gói: quá trình này ngược với qua trình phân đoạn. Quá trình này kết hợp nhiều MAC SDU thành một PDU, các gói tin trong quá trình này có kích thước thay đổi để khai thác được hiệu quả tính năng này, nó cũng được thực hiện ở cả hai hướng lên và hướng xuống.
c. Quá trình truyền dẫn MAC PDU
Lớp MAC của chuẩn IEEE 802.16 hỗ trợ các giao thức lớp cao hơn như ATM IP. Trên lối vào các MAC SDU từ các lớp con hội tụ tương ứng sẽ được tạo dạng theo dạng của MAC PDU tức là có thể được phân đoạn hay đóng gói trước khi được chuyển lên các tuyến MAC PDU sẽ được khôi phục lại thành các SDU gốc, do vậy việc điều chỉnh khung được thực hiện bởi lớp MAC là trong suốt đối với bên nhận dữ liệu.